非洲電力供給匱乏且昂貴,1/3的人無法用上電,87%的無電人口生活在農(nóng)村地區(qū)。世界銀行2019年的數(shù)據(jù)顯示,到2030年,撒哈拉以南非洲,仍有約6億人將無法獲得電力服務(wù)。
為了滿足負擔得起可靠和可持續(xù)用電的目標,同時應(yīng)對氣候變化,太陽能發(fā)電技術(shù)正被廣泛使用。本文對非洲太陽能發(fā)電現(xiàn)狀與趨勢進行分析,梳理了項目開發(fā)的主要步驟和風(fēng)險點,并對中國企業(yè)開發(fā)非洲太陽能提出了建議,望對同業(yè)者有所幫助。
非洲太陽能發(fā)電現(xiàn)狀及趨勢
太陽能發(fā)電根據(jù)是否并入現(xiàn)有電網(wǎng)可分為并網(wǎng)發(fā)電和離網(wǎng)發(fā)電,離網(wǎng)發(fā)電又可分為太陽能小型發(fā)電(小型電網(wǎng))和離網(wǎng)太陽能產(chǎn)品。
一、太陽能并網(wǎng)發(fā)電
在撒哈拉以南非洲地區(qū),大多數(shù)國家對于發(fā)展持續(xù)太陽能項目的意愿非常強烈,但很少有國家完成可再生能源的整體規(guī)劃,近90%的國家沒有滿足可持續(xù)太陽能項目發(fā)展的必要條件,如:可再生能源集成研究;完成最低成本的發(fā)電,輸電和電氣化計劃;開發(fā)太陽能項目的計劃;聘請專業(yè)咨詢顧問等。
根據(jù)世界銀行對撒哈拉以南非洲的評估,該地區(qū)3/4的國家電網(wǎng)薄弱,無法承受超過5%-10%的光伏發(fā)電并網(wǎng)。到2025年為了實現(xiàn)現(xiàn)有電網(wǎng)系統(tǒng)能夠容納太陽能光伏發(fā)電的目標(超過22吉瓦),將需要在電網(wǎng)升級、調(diào)度升級和電能存儲方面的公共投資超過10億美元,且需要超過170億美元的私人投資。
二、太陽能離網(wǎng)發(fā)電
1.小型太陽能發(fā)電
近年來出現(xiàn)了一種新的第三代“Mini-Grids”,這種小型電網(wǎng)是太陽能混合動力系統(tǒng),融合了智能電表和遠程監(jiān)控系統(tǒng)等最新技術(shù),是一種向偏遠地區(qū)的少數(shù)用戶或城鎮(zhèn)或城市的數(shù)十萬用戶供電的發(fā)電和輸配電系統(tǒng),通常可以與主電網(wǎng)互連。
2014-2018年間,太陽能混合能源Mini-Grids項目數(shù)量是2009-2013年間的兩倍。在非洲未來幾年內(nèi)會有7500多個Mini-Grids計劃安裝,可以為2700多萬人供電。ESMAP(世界銀行能源部門管理援助計劃)研究還表明,Mini-Grids投資成本從2010年超過8000美元/千瓦降低到2018年的3900美元/千瓦。到2030年,太陽能和太陽能混合Mini-Grids的投資成本可能降至3000美元/千瓦以下。
2.OGS(離網(wǎng)太陽能產(chǎn)品)
OGS(離網(wǎng)太陽能產(chǎn)品)主要細分市場根據(jù)價格和功能不同分為三個主要類別:Pico(小微型太陽能產(chǎn)品,包括小型便攜式太陽能燈、手電筒或燈具),即插即用家用電器(PnP,包括移動充電站、收音機、風(fēng)扇、電視等)和太陽能家用電力系統(tǒng)(SHS,包括家庭照明系統(tǒng)和為家用電器供電的大型系統(tǒng))。
從2017-2019年,OGS產(chǎn)品年銷售量增長穩(wěn)定在10%,在2019年達到約17.5億美元。雖然從長遠來看這是一個規(guī)模很大的市場(到2022年約為80億美元),但目前幾乎沒有幾家離網(wǎng)太陽能公司能夠?qū)崿F(xiàn)盈利。根據(jù)世界銀行報告分析,超過80%沒有電力供應(yīng)的人生活在撒哈拉以南非洲,而其中最多的國家是尼日利亞(8900萬)、剛果民主共和國(6800萬)和埃塞俄比亞(6100萬),因此對OGS產(chǎn)品的需求也是十分巨大的。
太陽能發(fā)電項目開發(fā)步驟
太陽能發(fā)電項目開發(fā)是一個涉及多個階段的過程,過程中需要多學(xué)科專家團隊。首先項目開發(fā)商確定一個能提供足夠風(fēng)險回報機會的電力市場,然后明確項目建設(shè)地點并確保該地點的土地使用權(quán),再進行兩輪獨立的技術(shù)財務(wù)評估(預(yù)可行性研究和可行性研究),獲得所有必須的許可證和執(zhí)照,確保購電和上網(wǎng)協(xié)議,安排融資,并選擇一個團隊來設(shè)計和建設(shè)項目(通常是EPC承包商),監(jiān)督項目建設(shè),并進行測試和運維。
隨著項目從一個階段進入下一個階段,技術(shù)財務(wù)評估變得更加詳細,直到最終設(shè)計完成并開始施工光伏項目開發(fā)步驟取決于特定地點的參數(shù)和開發(fā)商的優(yōu)先級、風(fēng)險偏好、監(jiān)管要求以及特定市場中融資支持機制類型(即高于市場的利率/補貼或稅收抵免)。開發(fā)步驟大致可分為以下四個階段。
一、概念開發(fā)和場地識別
概念開發(fā)階段包括確定特定地點的投資機會和制定項目開發(fā)戰(zhàn)略。概念開發(fā)階段是一個迭代過程,目的是發(fā)展對風(fēng)險、項目特定成本和收益的理解,從而能夠?qū)椖拷?jīng)濟性進行評估。開發(fā)人員的目標是獲得足夠的信息,以便對項目可以繼續(xù)進行的可能性做出明智的決定。如果項目看起來很有希望,開發(fā)商很可能會決定進入下一階段。
該階段需確認以下內(nèi)容:確定合適的場地,具有良好的太陽能資源、可供購買或長期租賃的土地、有利于電網(wǎng)接入(距離、容量和接入政策),不存在環(huán)境或社會問題;國家和電力部門是否為私人開發(fā)商提供足夠的風(fēng)險回報利益;監(jiān)管支持和關(guān)稅,特別是任何太陽能激勵措施的期限;是否有資金進行可行性評估;確定承購商和可用基礎(chǔ)設(shè)施,以確定項目發(fā)電量。
二、預(yù)可行性研究/可行性研究階段
預(yù)可行性研究的目的是制定初步的項目設(shè)計和投資要求,以便進一步評估項目的財務(wù)可行性。這項評估比前一階段涉及更多細節(jié),并決定是否繼續(xù)進行該項目并投入額外的資金。鑒于現(xiàn)階段可用數(shù)據(jù)的不確定性,項目是否可行將根據(jù)最低財務(wù)門檻利率確定。
該階段的范圍概述如下:現(xiàn)場和邊界區(qū)域的評估;完成概念設(shè)計,包括考慮技術(shù)選擇及其財務(wù)影響;土地、設(shè)備、交付、施工和運營的大致成本以及預(yù)計收入;確定預(yù)期電價,并審查相關(guān)市場中PPA的預(yù)期條款/條件;進一步財務(wù)分析;在規(guī)定時間內(nèi)實現(xiàn)并網(wǎng)的成本和可能性;完成對當前和未來潛在監(jiān)管環(huán)境的評估;項目法律/公司結(jié)構(gòu)的初步概念;項目挑戰(zhàn)的解決方案;確定許可要求/成本;初步項目時間表/工作流程,顯示起草的關(guān)鍵活動間隔。
可行性階段將在預(yù)可行性階段開展工作的基礎(chǔ)上,通過使用特定地點的數(shù)據(jù)(如太陽能資源測量)更詳細地評估,并應(yīng)更詳細地考慮之前確定的任何限制因素。如果正在評估多個項目位置,則需要選擇首選位置。可行性研究的目的是提供關(guān)于潛在項目設(shè)計、投資要求以及融資和實施計劃的更詳細信息。如果研究結(jié)果是有利的,開發(fā)商應(yīng)該準備更多的資源投入,將項目推進到融資階段。
預(yù)可行性研究的典型范圍概述如下:詳細的現(xiàn)場平面圖;評估太陽能資源,包括遮陽評估;對環(huán)境和社會因素進行詳細審查;詳細審查所需的許可證和執(zhí)照,對技術(shù)和供應(yīng)商選項的資本支出進行評估;與相關(guān)機構(gòu)進行項目申請前討論;完成與主要利益相關(guān)者(包括社區(qū))的初步協(xié)商;上網(wǎng)評估已完成;確定預(yù)測的電能產(chǎn)量;對預(yù)期電價進行進一步評估;財務(wù)分析;初步融資計劃;制定項目實施計劃;土地使用權(quán)的選擇權(quán)協(xié)議(如需要)有擔保;項目和項目公司商業(yè)結(jié)構(gòu)的評估和概念。
三、許可、融資和合同
在可行性階段之后,假設(shè)項目在財務(wù)上仍然可行,項目將進入下一階段。這包括獲得最終許可證、獲得項目融資和實施前活動(商業(yè)合同)。此階段的時間安排和順序因項目而異,但此階段通常包括以下活動:相關(guān)社區(qū)或利益相關(guān)者的參與;為擬建項目準備和提交相關(guān)許可證和執(zhí)照申請及相關(guān)文件;環(huán)境和社會評估(與許可當局和其他法定機構(gòu)協(xié)商同意),其中可能包括全面的環(huán)境和社會影響評估(ESIA);
準備和提交并網(wǎng)申請;審查設(shè)計和任何許可/同意條件;根據(jù)需要修改設(shè)計或同意書;關(guān)于融資方式的決定(例如,股權(quán)和債務(wù)的來源和比例,包括建設(shè)融資);承包策略決策(即EPC合同或多合同)及選擇和合同談判;準備PPA文件和最終談判;編制運維概念和相關(guān)合同;
與電網(wǎng)運營商或相關(guān)機構(gòu)簽訂電網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議;編制涵蓋電廠整個生命周期的詳細的銀行財務(wù)模型;完成項目風(fēng)險分析;最終確定所有土地、地表面積和使用權(quán)協(xié)議,并根據(jù)需要土地協(xié)議選項,將其轉(zhuǎn)換為長期租約或地役權(quán);最終確定詳細的項目實施計劃。
四、工程、建筑和商業(yè)運營
EPC合同最常用于開發(fā)光伏發(fā)電項目,EPC承包商負責整個項目。該階段要求EPC承包商確認太陽能資源,完成光伏發(fā)電項目的詳細設(shè)計,明確其發(fā)電量,根據(jù)與開發(fā)商商定的規(guī)范采購設(shè)備,建造光伏發(fā)電廠,進行驗收試驗,并將發(fā)電廠移交給開發(fā)商/運營商進行商業(yè)運營。
開發(fā)過程風(fēng)險識別及控制
光伏能源規(guī)模性部署受到阻礙的主要原因是風(fēng)險收益問題,如電網(wǎng)整合限制、承購商風(fēng)險以及開發(fā)商采購和規(guī)劃能力薄弱。這些主要風(fēng)險阻礙了非洲各國吸引私人資金投資光伏發(fā)電的進程。
一、風(fēng)險識別
盡管太陽能電力項目開發(fā)過程中的風(fēng)險是每個國家因其背景所固有的,但大多數(shù)非洲國家都存在著共同的風(fēng)險,可分為兩大類:開發(fā)階段風(fēng)險和運營階段風(fēng)險。
開發(fā)階段風(fēng)險包括:電網(wǎng)風(fēng)險,包括連接風(fēng)險和項目基于不完整的電網(wǎng)研究可能存在發(fā)電縮減的風(fēng)險;土地風(fēng)險,土地使用權(quán),包括土地可用性,許可還包括相關(guān)環(huán)境和社會風(fēng)險;法律風(fēng)險,包括適用的監(jiān)管、仲裁和司法框架;采購風(fēng)險等。
運營階段風(fēng)險包括:承購商的信貸風(fēng)險,包括承購商的業(yè)績記錄和付款及合同終止風(fēng)險;國家電力部門的風(fēng)險,包括部門財務(wù)可持續(xù)性風(fēng)險,改革風(fēng)險、監(jiān)管風(fēng)險和政府建設(shè)工作的延遲;市場風(fēng)險,包括貨幣風(fēng)險和利率風(fēng)險;國家和宏觀經(jīng)濟風(fēng)險;政治風(fēng)險,包括違約風(fēng)險、征用、轉(zhuǎn)讓限制和貨幣不可兌換、戰(zhàn)爭和內(nèi)亂。
二、主要風(fēng)險控制
1.電網(wǎng)風(fēng)險
電網(wǎng)接受太陽能發(fā)電廠輸出電力的能力將取決于現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和系統(tǒng)的當前負荷,因此項目必須基于完整的電網(wǎng)研究,如果電網(wǎng)沒有足夠的容量進行連接,則應(yīng)該做到:輸出的最大功率限制在電網(wǎng)允許的范圍內(nèi);升級電網(wǎng);增加出口能力;降低擬建項目的發(fā)電產(chǎn)能。
2.承購商風(fēng)險
在非洲國家往往只有一個或少數(shù)幾個電力承購商,而且承購商可能沒有強大的資產(chǎn)負債表或信貸歷史。面對此類風(fēng)險應(yīng)做到:對承購商的信譽進行全面評估;考慮在違約情況下向其他承購商出售電力的選擇;尋求政府或多邊金融機構(gòu)的擔保;建立儲備賬戶。
3.土地風(fēng)險
有擔保的土地權(quán)對于長期投資和融資至關(guān)重要。太陽能發(fā)電項目擔保的主要資產(chǎn)是太陽能發(fā)電廠,其所有權(quán)依賴于對土地的法定權(quán)利,土地所有權(quán)是SPV公司能夠在項目協(xié)議(PPA和融資協(xié)議)期間保持電站所有權(quán)的前提。開發(fā)商應(yīng)根據(jù)所在國土地的法律結(jié)構(gòu),可以通過正式、非正式或常規(guī)性制度獲得土地,開發(fā)商應(yīng)在項目前期評估該國的土地所有制度,以評估該制度為其項目提供的土地安全。
開發(fā)商應(yīng)選擇政治穩(wěn)定的國家,且有強有力的監(jiān)管框架和長期支持太陽能光伏項目的政策,警惕過度依賴激勵制度。各國政府必須推行完善相關(guān)制度,解決私人開發(fā)商認識到的重大風(fēng)險,同時應(yīng)健全相關(guān)法律和監(jiān)管機制盡量減少公共風(fēng)險。
總結(jié)及建議
非洲光電資源豐富,太陽能開發(fā)風(fēng)險與機遇并存。建議有意投入到項目開發(fā)的中資企業(yè)重點留意以下三點。
首先,須立足于規(guī)劃。對重點開發(fā)國別電力市場并網(wǎng)和離網(wǎng)電力需求進行全面評估,明確該國在什么時間內(nèi)需要什么樣的發(fā)電能力來滿足需求,在現(xiàn)有電網(wǎng)負荷的情況下,新能源的最佳容量是多少,又有多少新能源可以被整合到電網(wǎng)中,為了實現(xiàn)現(xiàn)有電網(wǎng)系統(tǒng)能夠容納中長期新能源目標需要什么樣電網(wǎng)升級和調(diào)度升級等。電力發(fā)展規(guī)劃允許企業(yè)增加對電力行業(yè)開發(fā)實施過程的主動權(quán),同時悉知和降低項目開發(fā)過程中的風(fēng)險,幫助開發(fā)者選擇最佳的開發(fā)戰(zhàn)略和項目。
其次,介入離網(wǎng)電力開發(fā)項目。在非洲,大片離網(wǎng)地區(qū)使得太陽能光伏發(fā)電更具經(jīng)濟活力,太陽能小型發(fā)電(電網(wǎng))及太陽能家用電力系統(tǒng)(SHS)具有靈活性強、分布范圍廣等特點,接入形式簡單,對于電網(wǎng)無接入需求,能在區(qū)域內(nèi)直接消納,符合非洲當?shù)氐挠秒姮F(xiàn)狀及需求。鑒于國內(nèi)很早就已經(jīng)實施規(guī)范化的連鎖發(fā)電廠管理模式,這種規(guī)模化協(xié)同效應(yīng)管理模式,能有效提高效率和企業(yè)盈利能力,這種分布式能源打包開發(fā)的模式完全可以借鑒于非洲市場。
第三,完善項目開發(fā)風(fēng)險評估及控制機制。雖然目前非洲政治和地區(qū)安全總體穩(wěn)定,但目前仍然是投資風(fēng)險較大的地區(qū)。電力承購商信用不足,太陽能開發(fā)相關(guān)法律和監(jiān)管框架不健全,電網(wǎng)風(fēng)險等是私人投資舉步不前的主要原因。為了讓更多私人資金參與,非洲各國必須制定具體的法規(guī),以確保從憲法至地方法規(guī)的一致性,特別是國有電力壟斷企業(yè)的現(xiàn)狀下,更需要確保監(jiān)管框架的長期穩(wěn)定性,從而消除私人開發(fā)商所關(guān)心的主要風(fēng)險。